1. 相關概念

1.1 使用場景

? 程序不知道自己需要使用多少對象
? 程序不知道所需對象的準確類型
? 程序需要在多個對象間共享數據

1.2 實現原理

• shared_ptr對象有一個關聯的計數器，通常稱為引用計數。
• 某些操作會遞增計數器,
  拷貝一個shared_ptr, 例如一個shared_ptr初始化另一個shared_ptr(作為函數參數, 作為函數返回值)
• 某些操作計數器會遞減
  給shared_ptr賦一個新值, shared_ptr被銷毀時
• 一旦一個shared_ptr的計數器變為0，它就會自動釋放自己所管理的對象。

2. 主要操作

操作說明

make_shared(args)	返回一個shared_ptr,指向一個動態分配的類型為T的對象。使用args初始化此對象
shared_ptr p(q)	p是shared_ptr q的拷貝；此操作會遞增q中的計數器。q中的智能指針必須轉化為*T
p=q	p和q都是shared_ptr，所保存的指針必須能夠相互轉換。此操作會遞減p的引用計數，遞增q的引用計數；若p的引用計數變為0，則將其管理的原內存釋放
p.unique()	若p.use_count()為1，返回true;否則返回false
p.use_count()	返回與p共享對象的智能指針數量；可能很慢，主要用于調試

2.1 定義

eg.

shared_ptr<string> p1; //shared_ptr,可以指向string shared_ptr<list<int>> p2; //shared_ptr,可以指向int的list//使用make_shared函數 shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(42); shared_ptr<string> p4 = make_shared<string>(10, '9'); shared_ptr<int> p5 = make_shared<int>(); auto p6 = make_shared<vector<string>>();shared_ptr<string>sp;make_shared<string>(); //動態分配內存默認初始化，必須要有括號, 默認初始化得到的是空指針make_shared<string>("a"); //動態分配內存值初始化shared_ptr<string>sp2 = make_shared<string>(); //初始化智能指針shared_ptr<string>sp3 = make_shared<string>("b");//初始化智能指針//和new結合 shared_ptr<int> p1=new int(1024); //error shared_ptr<int> p2(new int(1024)); //ok, 直接初始化形式。

2.2 copy和賦值

auto r = make_shared<int>(42); // r指向的int只有一個引用者 r = q; // r指向了q所指向的地址 // 遞增q所指向對象的引用計數 // 遞減r原來所指向對象的引用計數 // r原來所指向對象的引用計數為0，即沒有引用者，自動釋放

eg.

//傳遞參數會構造一個，計數器遞增，函數運行結束后釋放 shared_ptr<string> fun1(shared_ptr<string> sp5) {auto sp6 = sp5; //創建臨時并賦值，計數器遞增。cout << "sp5 use_count:" << sp5.use_count() << endl;cout << "sp5 is_unique:" << sp5.unique() << endl;return sp6; } int main() {shared_ptr<string>sp = make_shared<string>("aa");//通常使用auto來簡化定義一個對象來保存make_shared的結果，這種方式比較簡單。auto sp3 = make_shared<string>(10,'a');cout << "sp use_count:" << sp.use_count() << endl;auto sp2(sp); //拷貝sp,count計數會增加cout << "sp use_count:" << sp.use_count() << endl;cout << "sp is_unique:" << sp.unique() << endl;sp2 = sp3; //賦值sp2,計數會減少cout << "sp use_count:" << sp.use_count() << endl;cout << "sp is_unique:" << sp.unique() << endl;auto sp4(sp3);cout << "sp3 use_count:" << sp3.use_count() << endl;cout << "sp3 is_unique:" << sp3.unique() << endl;sp = sp3;//sp指向sp3指向的,sp指向的被銷毀。cout << "sp use_count:" << sp.use_count() << endl;cout << "sp is_unique:" << sp.unique() << endl;auto sp7 = fun1(sp); cout << "sp7 use_count:" << sp.use_count() << endl;cout << "sp7 is_unique:" << sp.unique() << endl; }

輸出結果：

3. 其它定義方法和reset方法

操作說明

shared_ptr p(q)	p管理內置指針q所指的對象；q必須指向new分配的內存，且能夠轉換為T*類型
shared_ptr p(u)	p從unique_ptr u中接管了對象的所有權；將u置為空
shared_ptr p(q,d)	p接管了內置指針q所指向的對象的所有權。q必須能轉換為T*類型。p將使用可調用對象d來代替delete
shared_ptr p(p2,d)	p是shared_ptr p2的拷貝,唯一的區別是p將使用可調用對象d來代替delete
p.reset()	若p是唯一指向其對象的shared_ptr，reset會釋放此對象。
p.reset(q)	釋放原有對象的同時，若傳遞了可選的內置參數指針q，會令p指向q，否則會將p置為空
p.reset(q,d)	若還傳遞了參數d,將會調用d而不是delete來釋放q

注意: 盡量不要使用get初始化另一個智能指針或者為智能指針賦值，因為萬一delete的話容易出錯

shared_ptr<int>p(new int(42));int* q = p.get();cout << "count:" << p.use_count() << *q << endl;// delete q; //error:{auto t = shared_ptr<int>(q); //轉換 cout << "count:" << t.use_count() << endl;}int nVal = *p;cout << nVal << endl;if(!p.unique())p.reset(new string(*p)); //我們不是唯一的用戶；分配新的拷貝*p+=newVal; //可以改變對象的值

5. 自定義刪除器

struct destination {}; //正在連接什么struct connection { };class test2 {public:connection& connect(connection* s){cout << "正在連接..." << endl;s = new connection();return *s;}void static disconnect(connection* s){cout << "正在斷開連接..." << endl;}void test(){connection p;connection* d = new connection();p = connect(d);//shared_ptr<connection>sp(&p,disconnect); //error:lambda代表了刪除函數。那么參數列表也要和刪除函數一致，因為delete內部是free(p)。//shared_ptr<connection>sp(&p, [&p] { disconnect(&p); });shared_ptr<connection>sp(&p, [](connection* s) { disconnect(s); });} };

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++ Primer 5th笔记（chap 12 动态内存）shared_ptr的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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